本實(shí)用新型涉及一種燈具開關(guān)的穩(wěn)壓電源，具體地說是一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源。

背景技術(shù)：

直流穩(wěn)壓電源是一種常見的電子儀器，廣泛地應(yīng)用于電子電路、教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究等領(lǐng)域。目前使用的直流穩(wěn)壓電源大部分是線性電源，利用分立器件組成，其體積大，效率低，可靠性性差，操作使用不方便，自我保護(hù)功能不夠，因而故障率高。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電子、電器設(shè)備對(duì)穩(wěn)壓電源的性能要求日益提高，穩(wěn)壓電源不斷朝著小型化，高效率，低成本，高可靠性，模塊化和智能化方向發(fā)展。本實(shí)用新型提供了一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，適用于燈具開關(guān)，以單片機(jī)系統(tǒng)為核心，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，性能卓越，而且由于單片機(jī)具有計(jì)算和控制能力，利用它采樣數(shù)據(jù)從而可減少由于騷擾信號(hào)和模擬電路引起的誤差，提高穩(wěn)壓電源輸出電壓和控制電流精度，降低了對(duì)模擬電路的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其中，具體結(jié)構(gòu)為：

包括8kRAM芯片6264數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和16kROM芯片27128程序存儲(chǔ)器，以及1kEEROM；

還擴(kuò)充一片集成電路8155來補(bǔ)充8031的I/O口，其中8155的A口作輸出，提供LED顯示數(shù)據(jù)口，B口作鍵盤輸入口，C口作為輸出提供開關(guān)調(diào)整電路激勵(lì)脈沖信號(hào)；

8031CPU連接光電耦合器，所述光電耦合器連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器連接選擇開關(guān)，所述選擇開關(guān)連接電壓傳感器和電流傳感器。

上述的基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其中：電流傳感器是由一段康銅片串接在電源輸出電路中制成，電壓傳感器使用電阻分壓方式。

上述的基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其中：溫度傳感器采用，固態(tài)溫度調(diào)節(jié)開關(guān)AD22105。

上述的基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其中：所述8031CPU連接溫度傳感器和報(bào)警電路，通過溫度傳感器和電流傳感器檢測開關(guān)電路的工作溫度和電源輸出電流。

上述的基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其中：集成電路8155連接光電耦合器、鍵盤和LED顯示。

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

利用單片機(jī)設(shè)置保護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)，確保電源運(yùn)行可靠，輸出電壓和限定電流采用數(shù)字顯示，使用方便，具有較高的使用價(jià)值；結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，性能卓越，而且由于單片機(jī)具有計(jì)算和控制能力，利用它采樣數(shù)據(jù)從而可減少誤差，提高穩(wěn)壓電源輸出電壓和控制電流精度。

附圖說明

圖1為基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

本智能穩(wěn)壓電源以開關(guān)電源為基礎(chǔ)電路，以單片機(jī)為控制核心，組成數(shù)據(jù)處理電路，通過對(duì)開關(guān)電源輸出電流、電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣與給定數(shù)據(jù)比較，從而調(diào)整和控制開關(guān)電源的工作狀態(tài)，同時(shí)監(jiān)測開關(guān)電路的工作溫度和輸出電流大小，其工作原理框圖如圖1所示。

單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)電源輸出電壓和電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并與設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后調(diào)整電路，使電源輸出電壓符合給定值，單片機(jī)在調(diào)整電源輸出電壓的同時(shí)還要檢測電路的工作溫度和輸出電流，倘若超過給定值，就啟動(dòng)保護(hù)電路。

單片機(jī)組成系統(tǒng)：

智能穩(wěn)壓電源的單片機(jī)系統(tǒng)是以8031為CPU，包括8kRAM(芯片6264數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)和16kROM(芯片27128程序存儲(chǔ)器)，以及1kEEROM。EEROM是用來保存最后一次從鍵盤輸入的電壓、電流數(shù)據(jù)以及溫度、脈寬調(diào)整數(shù)據(jù)等，每次開機(jī)時(shí)單片機(jī)從EEROM中讀出數(shù)據(jù)控制電源輸出。另外還擴(kuò)充一片集成電路8155來補(bǔ)充8031的I/O口，其中8155的A口作輸出，提供LED顯示數(shù)據(jù)口，B口作鍵盤輸入口，C口作為輸出，提供開關(guān)調(diào)整電路激勵(lì)脈沖信號(hào)。

傳感器輸入通道及A/D轉(zhuǎn)換：

電流傳感器是由一段康銅片串接在電源輸出電路中制成，電壓傳感器使用電阻分壓方式，單片機(jī)系統(tǒng)通過電流、電壓傳感器檢測電流和電壓，測得兩路模擬信號(hào)，先通過各自放大器放大成與A/D轉(zhuǎn)換器相匹配的信號(hào)，經(jīng)多路選擇開關(guān)CD4051送給A/D轉(zhuǎn)換器。由單片機(jī)CPU控制選擇有關(guān)通道進(jìn)行分時(shí)切換，實(shí)現(xiàn)二選一，依次將兩路模擬信號(hào)送至AD1674轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)光電耦合器送入8031單片機(jī)。

溫度傳感器采用ADI推出的固態(tài)溫度調(diào)節(jié)開關(guān)AD22105，它僅需一只外部電阻即可將溫度精確設(shè)置在－40℃～+150℃寬的工作溫度范圍內(nèi)的任意一點(diǎn)。安裝時(shí)將溫度傳感器與開關(guān)管相接觸，檢測開關(guān)管工作時(shí)的溫升，當(dāng)開關(guān)管溫升超過給定值(如80℃)時(shí)，AD22105的輸出將切換，其轉(zhuǎn)換變化直接輸入8031。

8155把單片機(jī)的高頻脈沖信號(hào)分頻后變成適宜的開關(guān)脈沖信號(hào)，作為8155的計(jì)數(shù)脈沖和門控信號(hào)，單片機(jī)把給定值與傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差信號(hào)，根據(jù)電壓控制算法設(shè)置8155產(chǎn)生不同占空比(0～90％)的方波信號(hào)，經(jīng)過光電耦合器控制開關(guān)調(diào)整電路輸出設(shè)定的電壓。8155輸出端與開關(guān)電路進(jìn)行光電隔離，防止來自開關(guān)電源電路的騷擾信號(hào)影響單片機(jī)系統(tǒng)的正常工作。鑒于受控的開關(guān)電路輸出電壓的高精度和快速調(diào)整特性，可采用改進(jìn)的PID控制算法，它使得電壓調(diào)整快，超調(diào)量小，性能穩(wěn)定。

監(jiān)測和保護(hù)系統(tǒng)：

為了使智能穩(wěn)壓電源能可靠、安全地工作，本系統(tǒng)設(shè)置了多重監(jiān)測和保護(hù)系統(tǒng)，主要包括過熱保護(hù)、過流保護(hù)和短路保護(hù)，其中過熱保護(hù)采用中斷方式控制。單片機(jī)系統(tǒng)通過溫度傳感器和電流傳感器檢測開關(guān)電路的工作溫度和電源輸出電流，倘若溫度和電流超過給定值，單片機(jī)系統(tǒng)就切斷開關(guān)電路激勵(lì)信號(hào)并啟動(dòng)聲光報(bào)警。單片機(jī)對(duì)短路保護(hù)采用電壓和電流雙重檢測，只有當(dāng)電壓很低，電流很大時(shí)才啟動(dòng)短路保護(hù)。

鍵盤及顯示電路：

智能穩(wěn)壓電源的鍵盤與顯示部分裝在集成電路8155面板上，由8位LED數(shù)碼管，3個(gè)LED指示燈以及16只鍵構(gòu)成，其中4位數(shù)碼管顯示電源電壓，4位數(shù)碼管顯示電流，3個(gè)燈作為報(bào)警顯示。鍵盤與顯示電路通過8155接口電路與8031相接。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。